JP2023516608A - antimicrobial material - Google Patents

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Abstract

本発明は、基板材料に組み込まれた、又はコーティングされた銅及び亜鉛を含み、該基板がゴム成分を含む、抗微生物材料に関する。本発明はまた、前記抗微生物材料を得る方法に関する。The present invention relates to an antimicrobial material comprising copper and zinc embedded in or coated on a substrate material, the substrate comprising a rubber component. The invention also relates to a method of obtaining said antimicrobial material.

Description

本発明は、基板材料に組み込まれた、又はコーティングされた銅及び亜鉛を含み、該基板がゴム成分を含む、抗微生物材料に関する。該材料は、カテーテル、カニューレ又は腹腔鏡用チューブなどの医療装置をはじめとする複数の異なる製品に組み込まれてもよい。本発明はまた、記載された抗微生物材料を作製する方法に関する。 The present invention relates to an antimicrobial material comprising copper and zinc embedded in or coated on a substrate material, the substrate comprising a rubber component. The materials may be incorporated into a number of different products including medical devices such as catheters, cannulas or laparoscopic tubes. The invention also relates to methods of making the described antimicrobial materials.

特定の金属の抗微生物特性が、かなりの期間、知られてきた。この独特の特性は、感染及び汚染を制御する試みとして、農業及び健康管理をはじめとする様々な業界で活用されてきた。 The antimicrobial properties of certain metals have been known for some time. This unique property has been exploited in various industries, including agriculture and health care, in an attempt to control infection and contamination.

健康管理の現場で共通して用いられる金属の一つが、銀である。銀の抗微生物作用は、病原体の細胞膜内の重大な酵素系に不可逆的損傷をもたらして細胞死をもたらす、生物活性の銀イオンに依存する。抗微生物剤として作用する銀にとって最も効果的な条件は、より高い温度及び過剰な水分を有する条件である。これらの条件は、銀イオンの放出に必要となるイオン交換反応を支援する。しかしこれらの特有の条件は、日常的な健康管理の現場で繰り返されることはめったになく、それゆえ感染率を制御する上での銀の有効性を限定する。対照的に銅は、広範囲の環境条件で素晴らしい抗微生物効果を呈することが示されている。 One of the metals commonly used in healthcare settings is silver. The antimicrobial action of silver relies on bioactive silver ions that cause irreversible damage to critical enzymatic systems within the pathogen cell membrane, resulting in cell death. The most effective conditions for silver to act as an antimicrobial agent are those with higher temperatures and excess moisture. These conditions support the ion exchange reactions required to release silver ions. These unique conditions, however, are seldom replicated in routine health care settings, thus limiting the effectiveness of silver in controlling infection rates. Copper, in contrast, has been shown to exhibit excellent antimicrobial efficacy in a wide range of environmental conditions.

銅を基にした材料は、創傷ドレッシング、衛生保護製品、便座シート、衣類及び履物をはじめとする広範囲の製品で用いられる。加えて、銅を基にした材料は、関節炎及び骨粗しょう症の処置をはじめとする複数の医療現場で用いられる。 Copper-based materials are used in a wide variety of products including wound dressings, sanitary protection products, toilet seat sheets, clothing and footwear. Additionally, copper-based materials are used in multiple medical settings, including the treatment of arthritis and osteoporosis.

銅は、複数の方法において、つまり殺生物物質として作用すること、微小循環を増大すること、及び傷害部位の組織炎症を低減すること、において作用を発揮することが知られている。加えて、銅の抗微生物特性は、元来の特性であることが知られ、それゆえ感染率を低減するための対費用効果がある長期的解決策となる。 Copper is known to act in several ways: acting as a biocide, increasing microcirculation, and reducing tissue inflammation at the site of injury. In addition, copper's antimicrobial properties are known to be innate properties, and therefore represent a cost-effective long-term solution to reduce infection rates.

感染及び／又はバイオフィルム定着を予防するために医療装置内で抗微生物材料を使用することへの関心は、特に顕著である。特有の難題は、かなりの期間にわたり皮膚又は他の粘膜表面と長期接触を有する医療装置、例えばカテーテル、鼻腔栄養チューブほかの持続的使用から生じ得る感染の予防である。皮膚に生息する通常には無害のバクテリア及び他の微生物は、そのような医療装置上である程度まで生育することができ、それらが患者の体内で感染を引き起こし得る。これは、長期ケアを受けている患者及び／又は高齢患者にとって特に危険になり得る。 Of particular interest is the use of antimicrobial materials in medical devices to prevent infection and/or biofilm colonization. A particular challenge is the prevention of infections that can result from the continued use of medical devices such as catheters, nasal feeding tubes, etc. that have prolonged contact with the skin or other mucosal surfaces over a significant period of time. Normally harmless bacteria and other microorganisms that live on the skin can grow to some extent on such medical devices and they can cause infections within the patient. This can be especially dangerous for patients in long-term care and/or elderly patients.

感染を予防しない場合、又は感染を処置できない場合の結果は、多種多様である。これらには、入院率の増大、長期の不具、労働力の低減、及び社会への経済的負担の増加が挙げられる。銅を基にした材料は、過去に概説されたメカニズムを介して創傷治癒率を増大し、その結果、様々な感染の収束を増加させることが示された。加えて、銀を基にした製品は、銅を基にした製品に比較してかなり高レベルの毒性を呈することが報告された。例えば銀は、外用薬での適用の後に腎臓毒性につながることが示された。しかし、これらの銅を基にした材料の形態は、種々の銅合金及び銅塩の使用をはじめとし、非常に様々である。 The consequences of not preventing or treating an infection are manifold. These include increased hospitalization rates, long-term disability, reduced workforce, and increased economic burden on society. Copper-based materials have been shown to increase the rate of wound healing through previously outlined mechanisms, resulting in increased resolution of various infections. In addition, silver-based products have been reported to exhibit significantly higher levels of toxicity compared to copper-based products. For example, silver has been shown to lead to nephrotoxicity after topical application. However, the morphology of these copper-based materials varies greatly, including the use of various copper alloys and copper salts.

銅塩は、創傷ドレッシングにおいて抗微生物特性のために用いられてきた。例えば米国
特許出願公開第２０１６／０２２０７２８号には、低水溶性無機銅塩、又は多孔質粒子に注入されたそのような銅塩の表面機能化粒子を含む抗微生物組成物、及び創傷ケアのための該組成物の適用が記載されている。 Copper salts have been used in wound dressings for their antimicrobial properties. For example, U.S. Patent Application Publication No. 2016/0220728 discloses antimicrobial compositions comprising low water-soluble inorganic copper salts, or surface-functionalized particles of such copper salts infused into porous particles, and antimicrobial compositions for wound care. is described.

抗微生物特性は、銅－スズ合金にも関連する。欧州特許公報第２４７６７６６号及び米国特許出願公開第２０１３／０３２３２８９号は両者とも、創傷ドレッシングフィルム及び絆創膏としての使用に適した、基板層と、該基板層上に配置された銅－スズ合金層と、を含む抗微生物原材料が記載されている。しかし、創傷ドレッシングの関連で用いられた場合の皮膚の変色をはじめとする複数の問題が、この合金に関連づけられている。 Antimicrobial properties are also associated with copper-tin alloys. European Patent Publication No. 2476766 and US Patent Application Publication No. 2013/0323289 both disclose a substrate layer and a copper-tin alloy layer disposed on the substrate layer suitable for use as wound dressing films and bandages. Antimicrobial ingredients are described, including: However, multiple problems have been associated with this alloy, including skin discoloration when used in the context of wound dressings.

銅塩は、２種の成分間に含まれる化学結合のタイプに関して合金と実質的に異なる。合金は、金属結合を介して生成されるが、銅塩は、塩基と酸の間のイオン結合の結果である。 Copper salts differ substantially from alloys with respect to the type of chemical bond involved between the two components. Alloys are formed through metallic bonds, while copper salts are the result of ionic bonds between bases and acids.

銅を基にした材料は多くの場合、純粋な銅を単一で用いるのと対照的に、追加的成分を含む。純粋な銅は、軟質で可鍛性の金属であり、健康管理、農業及びエンジニアリングの業界における有用性が限定される。反対に銅合金は、耐腐食性の上昇及び強度増大をはじめとする複数の所望の特性を与える。耐腐食性の上昇及び強度増大は、農業及びエンジニアリングにおいて広範囲に及ぶ適用を有する、より対費用効果のある長期持続性材料をもたらすが、そのような特性は、健康管理の適用における利点に関連づけられていない。銅は、異なる金属と組み合わせた場合に異なる特性を帯びる。例えば銅－スズ合金は、銅－亜鉛合金に比較してより脆い製品をもたらす。 Copper-based materials often contain additional components as opposed to pure copper alone. Pure copper is a soft, malleable metal that has limited utility in the healthcare, agricultural and engineering industries. Copper alloys, on the other hand, provide several desirable properties, including increased corrosion resistance and increased strength. Although increased corrosion resistance and increased strength lead to more cost-effective, long-lasting materials with widespread applications in agriculture and engineering, such properties have been associated with benefits in health care applications. not Copper takes on different properties when combined with different metals. For example, copper-tin alloys result in a more brittle product compared to copper-zinc alloys.

尿カテーテル及び鼻腔栄養チューブなどの医療装置の長期使用は、注意深い管理がなされても、バクテリアのコロニー形成及び患者への感染リスク（及び次の続発的医療状態）の有意な増大につながり得ることが、周知である。尿は、プロテウス・ミラビリス、エシェリヒア・コリ及びスタフィロコッカス・エピデルミディスをはじめとする様々なバクテリアにとって完璧な飼育場になることが知られており、それゆえ感染の根絶が頻繁に行われるが困難というのが、ありがちである。カテーテル及び関連の尿バッグの定期的交換により、感染リスクは低減され得るが、根絶され得ない。しかしこのアプローチは、経済的持続性が不可欠の部門において定期的モニタリング及び繰返しの出費を必要とする。加えて、患者への繰返しのカテーテル抜去及び再挿入は、不快な体験であり、それゆえ定期的交換を必要とせずに感染レベルが劇的に低減され得る方法が、所望される。 Long-term use of medical devices such as urinary catheters and nasal feeding tubes, even when carefully managed, can lead to bacterial colonization and significantly increased risk of infection for patients (and subsequent secondary medical conditions). , are well known. Urine is known to be a perfect breeding ground for a variety of bacteria, including Proteus mirabilis, Escherichia coli and Staphylococcus epidermidis, and is therefore often difficult to eradicate. is common. Regular replacement of catheters and associated urine bags can reduce, but not eradicate, the risk of infection. However, this approach requires regular monitoring and recurring spending in sectors where economic sustainability is essential. In addition, repeated catheter removal and reinsertion into a patient is an unpleasant experience, therefore a method by which infection levels can be dramatically reduced without requiring periodic replacement is desired.

特にカテーテル、鼻腔栄養チューブ、カニューレ及び腹腔鏡用チューブなどの医療装置内で、局所及び全身感染の発生を低減して治癒を加速するのに用いられ得る改善された抗微生物材料が、当該技術分野で必要とされている。 Improved antimicrobial materials that can be used to reduce the incidence of local and systemic infections and accelerate healing, particularly within medical devices such as catheters, nasal feeding tubes, cannulae and laparoscopic tubes, are known in the art. is needed in

本明細書において明白に事前公開された文書の列挙又は議論は、その文書が先端技術の一部である、又は共通の一般的知識である、という認識として必ずしも捉えるべきでない。 The listing or discussion of an expressly pre-published document herein should not necessarily be taken as an admission that the document is part of the state of the art or common general knowledge.

本発明は、ゴムを含有する基板の有利な特性を、化学結合された銅と亜鉛の抗微生物特性と組み合わせることにより、優れたレベルの感染制御が健康管理の現場に生じ得る、新規な方法を提供する。これらの特色の組み合わせは、感染率が特に高く、現在のところ、経済的に実行可能で実現が容易であり特に有効である持続的解決策がない、様々な医療装置、具体的には医療チューブにおける適用に完璧に適する。 The present invention combines the advantageous properties of rubber-containing substrates with the antimicrobial properties of chemically bound copper and zinc to provide a novel method by which superior levels of infection control can occur in health care settings. offer. The combination of these features has resulted in a variety of medical devices, particularly medical tubes, which have particularly high infection rates and currently lack economically viable, easy-to-implement and particularly effective sustainable solutions. perfectly suited for application in

第一の形態において、本発明は、基板と金属成分とを含む抗微生物材料を提供し、該金属成分は、化学結合された銅及び亜鉛を含み、該基板は、ゴム成分を含む。 In a first aspect, the present invention provides an antimicrobial material comprising a substrate and a metal component, the metal component comprising chemically bound copper and zinc, and the substrate comprising a rubber component.

第二の形態において、本発明は、基板と金属成分とを含む抗微生物材料を製造する方法を提供し、該金属成分は、化学結合された銅及び亜鉛を含み、該基板は、ゴム成分を含み、該方法は、以下のステップ：
ａ）銅及び亜鉛を組み合わせて前記金属成分を生成するステップと；
ｂ）該金属成分を溶融状態まで加熱するステップと；
ｃ）前記溶融状態を高速気体で破壊するステップと；
ｄ）該金属成分を、ゴム成分を含む基板と組み合わせるステップと、
を含む。 In a second aspect, the present invention provides a method of making an antimicrobial material comprising a substrate and a metal component, the metal component comprising chemically bound copper and zinc, the substrate comprising a rubber component. the method comprising the steps of:
a) combining copper and zinc to form said metal component;
b) heating the metal component to a molten state;
c) breaking up said molten state with a high velocity gas;
d) combining the metal component with a substrate comprising a rubber component;
including.

以下の記載は、任意の当業者に本発明を作製及び使用させるために提示されている。開示された態様に対する種々の改良は、当業者にとって容易に明らかである。 The following description is presented to enable any person skilled in the art to make and use the invention. Various modifications to the disclosed embodiments will be readily apparent to those skilled in the art.

第一の形態において、本発明は、基板と金属成分とを含む抗微生物材料を提供し、該金属成分は、化学結合された銅及び亜鉛を含み、該基板は、ゴム成分を含む。 In a first aspect, the present invention provides an antimicrobial material comprising a substrate and a metal component, the metal component comprising chemically bound copper and zinc, and the substrate comprising a rubber component.

用語「抗微生物材料」は、抗微生物特性、例えば殺生物的特性又は生物静力学的特性を有する材料をいう。本発明に関して、用語「殺生物的」は、病原性生物体を破壊する、抑止する、無害にする、又はその制御効果を発揮することが可能な物質を意味すると理解され、用語「生物静力学的」は、生物体、例えば微生物の生育又は増殖を阻害し得る物質をいう。本発明が任意の微生物、例えば任意のバクテリア、ウイルス、及び／又は真菌に対して有用であることが、想定される。具体的には、スタフィロコッカス属及びクレブシエラ属のバクテリア、カンジダ属の真菌、並びにコロナウイルス科のメンバーが、本明細書に記載された材料に感受性があることが想定される。 The term "antimicrobial material" refers to a material that has antimicrobial properties, such as biocidal or biostatic properties. In the context of the present invention, the term "biocidal" is understood to mean a substance capable of destroying, deterring, rendering harmless or exerting a control effect on pathogenic organisms, and the term "biostatic "Target" refers to a substance that can inhibit the growth or proliferation of an organism, such as a microorganism. It is envisioned that the present invention is useful against any microorganism, such as any bacterium, virus, and/or fungus. Specifically, it is envisioned that bacteria of the genera Staphylococcus and Klebsiella, fungi of the genus Candida, and members of the family Coronaviridae are susceptible to the materials described herein.

本発明は、驚くべき高い抗微生物活性を有する材料を提供する。本発明の材料を組み込んだ医療装置などの製品は、敗血症及び感染の発生を低減するであろう。本発明は、微生物が医療装置を介して外部環境から対象に移行して感染を引き起こす可能性がある、又は皮膚若しくは他の粘膜表面に存在する微生物が装置でコロナー形成してバイオフィルムを形成させる可能性がある、一般的に用いられる医療装置、例えばカテーテル、鼻腔栄養チューブ、カニューレ及び／又は腹腔鏡用チューブに関連づけられた感染の予防に特に有用である。この予防は、医療装置が長期間にわたり用いられ、それにより対象が感染を発症するリスクが上昇する場合に、特に重要である。 The present invention provides materials with surprisingly high antimicrobial activity. Products such as medical devices incorporating the materials of the present invention will reduce the incidence of sepsis and infection. The present invention prevents microorganisms from migrating from the external environment to a subject through a medical device and potentially causing infection, or causing microorganisms present on the skin or other mucosal surfaces to colonize the device and form biofilms. It is particularly useful in preventing possible infections associated with commonly used medical devices such as catheters, nasal feeding tubes, cannulas and/or laparoscopic tubes. This prevention is particularly important when the medical device is used for an extended period of time, thereby increasing the risk of the subject developing an infection.

「基板」とは、金属成分が組み込まれ、それにより金属成分が表面又は内部に配備され得る物理的媒体を提供することが可能な任意の適切な構造材料を意図する。本発明の基板は、ゴム成分を含む。本発明において用いられ得る適切なゴム品種の例としては、天然ゴム（ラテックス）、ネオプレンゴム、シリコーンゴム、及びニトリルゴムが挙げられる。 By "substrate" is intended any suitable structural material capable of incorporating a metal component and thereby providing a physical medium in which the metal component can be deployed on or within. The substrate of the present invention contains a rubber component. Examples of suitable rubber grades that may be used in the present invention include natural rubber (latex), neoprene rubber, silicone rubber, and nitrile rubber.

好ましくはゴム成分は、シリコーンゴムである。ポリシロキサンとしても知られるシリコーンは、シロキサンの繰返し単位で構成された合成化合物を含む任意のポリマーである。シロキサンは、炭素、水素そして時には他の元素と組み合わせられる、ケイ素原子及び酸素原子が交互になった鎖である。シリコーンゴムの使用は、複数の有利な特性、つまり一般的な非反応性、高い安定性、及び極端な熱及び低温（例えば、－５５℃～３００℃）などの極端な環境への高い耐性により望ましい。本発明で用いられることが想定されるシリコーンのタイプは、液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）及び高粘度シリコーンゴム（ＨＣＲ
又はガムストック（ｇｕｍ ｓｔｏｃｋ））である。当業者は、選択されるシリコーンゴムのタイプが製造工程及び最終適用の両方に依ることを認識するであろう。例えばＨＣＲの使用は、複雑な形状又は薄い壁を有する医療装置を作ろうとする場合に、より適正になり得る。 Preferably, the rubber component is silicone rubber. Silicones, also known as polysiloxanes, are any polymer containing synthetic compounds made up of repeating units of siloxanes. Siloxanes are chains of alternating silicon and oxygen atoms combined with carbon, hydrogen and sometimes other elements. The use of silicone rubber is due to several advantageous properties: general non-reactivity, high stability, and high resistance to extreme environments such as extreme heat and low temperatures (e.g., -55°C to 300°C). desirable. Types of silicones envisioned for use in the present invention include liquid silicone rubbers (LSR) and high viscosity silicone rubbers (HCR
or gum stock). Those skilled in the art will recognize that the type of silicone rubber selected will depend on both the manufacturing process and the final application. For example, the use of HCR may be more appropriate when trying to make medical devices with complex geometries or thin walls.

ポリマーを基にした材料の基板のための基礎を形成し得る適切なポリマーの例としては、合成ポリマーのポリウレタン及びポリプロピレン、並びに天然由来マトリックスポリマーのコラーゲンが挙げられる。基板は、好ましくはポリマーを基にしたハイドロゲルであってもよい。ハイドロゲル中で用いられるポリマーは、本開示による任意のポリマーであってもよい。用語「ポリマーを基にしたハイドロゲル」は、水で広範囲に膨潤されるポリマーネットワークをいう。本発明で用いられ得る後者の例としては、Ｐ－ＤＥＲＭ（登録商標）ハイドロゲル及びＮａｎｏｒｅｓｔｏｒｅ Ｇｅｌ（登録商標）が挙げられる。 Examples of suitable polymers that may form the basis for the substrate of the polymer-based material include the synthetic polymers polyurethane and polypropylene, and the naturally derived matrix polymer collagen. The substrate may preferably be a polymer-based hydrogel. The polymer used in the hydrogel can be any polymer according to this disclosure. The term "polymer-based hydrogel" refers to polymer networks that are extensively swollen with water. Examples of the latter that may be used in the present invention include P-DERM® hydrogels and Nanorestore Gel®.

「化学結合された」とは、イオン結合、共有結合又は金属結合の結果としての銅及び亜鉛の原子、イオン又は分子間の任意の持続的引力を意図する。したがってこれは、銅塩及び酸化物をはじめとする銅合金又は銅化合物を包含し得るが、これらに限定されない。 By "chemically bound" is intended any persistent attraction between copper and zinc atoms, ions or molecules as a result of ionic, covalent or metallic bonding. This may therefore include, but is not limited to, copper alloys or compounds including copper salts and oxides.

好ましくは抗微生物材料の金属成分は、銅－亜鉛合金を含む。合金は、１種が金属である、２種の元素の混合物と理解される。この例において、銅－亜鉛合金は、２種の成分の原子が同じ結晶構造内で互いに置き換わって非局在電子の海を作り出し得る、置換型合金であると理解される。 Preferably the metal component of the antimicrobial material comprises a copper-zinc alloy. An alloy is understood as a mixture of two elements, one of which is a metal. In this example, a copper-zinc alloy is understood to be a substitutional alloy in which atoms of the two components can substitute for each other within the same crystal structure to create a sea of delocalized electrons.

当業者は、必要とされる合金を生成するために、銅及び亜鉛元素が溶融形態で互いに混合された後、新しい全く別の化学物質として固化することを、認識するであろう。一態様において、追加的金属及びその化合物、例えば塩が、材料又は金属成分に組み込まれ得ることが、想定される。これらの金属としては、ジルコニウム、銅、亜鉛、銀、金、パラジウム、白金、インジウム、アルミニウム、ニッケル、タングステン、モルブデン、タンタル、チタン、ヨウ素が挙げられるが、これらに限定されない。これらの化合物が、本特許請求の材料の抗微生物特性のさらなる増強に寄与する該材料の追加的成分であり得ることが、理解される。 Those skilled in the art will recognize that the elements copper and zinc are mixed together in molten form and then solidified as a new and distinct chemical to produce the required alloy. In one aspect, it is envisioned that additional metals and their compounds, such as salts, may be incorporated into the material or metal component. These metals include, but are not limited to, zirconium, copper, zinc, silver, gold, palladium, platinum, indium, aluminum, nickel, tungsten, molybdenum, tantalum, titanium, iodine. It is understood that these compounds may be additional components of the claimed material that contribute to further enhancing the antimicrobial properties of the material.

金属又は関連の化合物の純粋な形態と対照的に、合金の使用は、純粋な銅の使用に比較して複数の有利な特性をもたらす。具体的には銅－亜鉛合金は、亜鉛の追加の抗微生物特性、優れた可鍛性／可鋳性及び高い強度から利益を享受する。 The use of alloys, as opposed to pure forms of metals or related compounds, provides several advantageous properties compared to the use of pure copper. Specifically, copper-zinc alloys benefit from zinc's additional antimicrobial properties, excellent malleability/castability and high strength.

金属成分の粒子は、１０～８０μｍの間の測定になると予測され、好ましいサイズは、１５～３０μｍのいずれかである。微細な粉末は、粗大な粉末に比較してより多くのイオンを放出し、放出されたイオンは、抗微生物効果を担い得る。 Particles of the metal component are expected to measure between 10-80 μm, with a preferred size anywhere from 15-30 μm. Fine powders release more ions than coarse powders, and the released ions can be responsible for the antimicrobial effect.

金属成分が少なくとも６０％の銅を含有することが、想定される。この配合は、増強された抗微生物特性を有する。好ましくは金属成分は、７５～８０％の銅と、対応する量の２０～２５％の亜鉛を含む。上述の通り、金属成分は、他の元素（複数可）、化合物及びそれらの塩を追加的に含有してもよい。これらの追加は、本特許請求の材料に有益な特性を与え得る。例えば追加的成分はさらに、本特許請求の製品の抗微生物作用を増強すること、又は寿命を増加させることができる。 It is envisioned that the metal component contains at least 60% copper. This formulation has enhanced antimicrobial properties. Preferably, the metal component comprises 75-80% copper and a corresponding amount of 20-25% zinc. As noted above, the metal component may additionally contain other element(s), compounds and salts thereof. These additions may impart beneficial properties to the claimed material. For example, additional ingredients may further enhance the antimicrobial action or increase the longevity of the claimed products.

本発明の一実施形態において、金属成分及び／又はゴムは、基板全体に散在されていてもよい。「散在された」とは、金属成分が基板材料の粒子／分子の間に散布されていることを意図する。そのような構成は、或いは「含浸」と記載することができる。金属成分は、基板材料全体に均一に、又は不均一に分散されていてもよい。当業者は、散在、分散及
び／又は含浸の度合いが、基板材料の製造に用いられるポリマーのタイプ、並びに／又は金属成分及び／若しくはゴムを基板に塗布するのに用いられる工程に依存し得ることを理解する。本発明のさらなる態様において、金属成分及び／又はゴムは、基板の表面のコーティング層として存在してもよい。コーティング層が存在する場合、コーティングが使用時に潜在的に汚染された表面／創傷と接触して抗微生物効果を発揮するように、コーティングが配列されることが予期される。コーティング層は、任意の厚さであってもよい。加えてコーティング層は、基板の少なくとも１つの表面に存在すると理解されるが、全ての基板表面に存在してもよい。コーティング層は、基板の特定の表面を部分的にコーティングする、又は完全にコーティングする、のどちらかであってもよい。コーティング層の被覆の度合いは、本特許請求の製品の意図する使用に依存するであろう。 In one embodiment of the invention, the metal component and/or rubber may be interspersed throughout the substrate. By "interspersed" is intended that the metal component is dispersed among the particles/molecules of the substrate material. Such configurations may alternatively be described as "impregnated". The metal component may be uniformly or non-uniformly distributed throughout the substrate material. Those skilled in the art will appreciate that the degree of interspersing, dispersing and/or impregnation may depend on the type of polymer used to manufacture the substrate material and/or the process used to apply the metal component and/or rubber to the substrate. To understand the. In a further aspect of the invention the metal component and/or the rubber may be present as a coating layer on the surface of the substrate. If a coating layer is present, it is expected that the coating will be arranged such that in use the coating will come into contact with potentially contaminated surfaces/wounds and exert its antimicrobial effect. The coating layer may be of any thickness. Additionally, the coating layer is understood to be present on at least one surface of the substrate, but may be present on all substrate surfaces. A coating layer may either partially coat or completely coat a particular surface of a substrate. The degree of coverage of the coating layer will depend on the intended use of the claimed product.

基板は、ポリマーを基にした基板であり得ることが、想定される。ポリマーは、より小さな繰返しサブユニットで構成された大きな分子である。好ましくは本発明で用いられる基板としては、ポリウレタン、ポリプロピレン、及び／又はコラーゲンを基にしたポリマーを挙げることができる。基板としては、本開示によるポリマーを基にしたハイドロゲル又はポリマーを基にしたハイドロコロイドを挙げることができる。熱硬化性及び熱可塑性の両方のポリウレタンは、本発明における使用に適し得る。しかし、金属成分及び／又はゴムを安定して維持するのに適した任意の材料が本発明による基板として単独又は組み合わせで用いられ得ることが、想定される。例えば羊毛、綿、レザー、亜麻、ラミー、絹、麻、竹、ジュート、レーヨン、ネオプレン、エラステイン、ゴム、ポリエステルなどの材料が、適宜、基板として適し得る。幾つかの例において、基板が異なるタイプのポリマーの組み合わせであり得ることが、理解される。そのような組み合わせは、所望の目的で、又は製造及び貯蔵を容易にするために、基板に追加的な有利な特性を与え得る。詳細にはアルギネート及びセルロースが基板に組み込まれて、吸収性、可撓性及び快適性を増強し得ることが、想定される。当業者は、ポリマーを基にしたハイドロゲルが親水性官能基の存在により創傷ドレッシング中での使用に特に有益であることを認識するであろう。この特色は、特定の表面で水分の制御を可能にする。 It is envisioned that the substrate may be a polymer-based substrate. Polymers are large molecules made up of smaller repeating subunits. Substrates preferably used in the present invention may include polyurethane, polypropylene, and/or collagen-based polymers. Substrates can include polymer-based hydrogels or polymer-based hydrocolloids according to the present disclosure. Both thermoset and thermoplastic polyurethanes may be suitable for use in the present invention. However, it is envisioned that any material suitable to keep the metal component and/or rubber stable may be used alone or in combination as a substrate according to the present invention. Materials such as wool, cotton, leather, flax, ramie, silk, linen, bamboo, jute, rayon, neoprene, elastane, rubber, polyester, etc., are suitably suitable as substrates, for example. It is understood that in some instances the substrate can be a combination of different types of polymers. Such combinations may impart additional advantageous properties to the substrate for desired purposes or for ease of manufacture and storage. Specifically, it is envisioned that alginate and cellulose may be incorporated into the substrate to enhance absorbency, flexibility and comfort. Those skilled in the art will recognize that polymer-based hydrogels are particularly beneficial for use in wound dressings due to the presence of hydrophilic functional groups. This feature allows for moisture control on certain surfaces.

好ましくは基板は、製造に従って以下の原料を含んでいてもよい：
ａ）カルボキシメチルセルロースナトリウム
ｂ）界面活性剤
ｃ）グリセリン
ｄ）クエン酸
ｅ）選択されたポリマー、及び
ｆ）ゴムの選択された形態（好ましくはシリコーンゴム）。 Preferably, the substrate may contain the following ingredients according to manufacture:
a) sodium carboxymethylcellulose b) surfactant c) glycerin d) citric acid e) selected polymer and f) selected form of rubber (preferably silicone rubber).

適切な界面活性剤の例としては、ステアリン酸ナトリウム、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム及びペルフルオロオクタンスルホネートが挙げられる。適切な界面活性剤は、以下の群のいずれかに属し得る：陰イオン、陽イオン、非イオン又は双性イオン界面活性剤。クエン酸の要素は、必要に応じて他の弱酸、例えば酢酸、乳酸及びリン酸と置換されてもよい。先の列挙のｅ）の部分は、前述のポリマーのいずれかと置換されてもよい。選択されたポリマーは、好ましくは単一で用いられるが、しかし最終的な抗微生物剤がより効果的であると考えられて、基板組成物の６８．５％が保持されるならば、異なるポリマーが、組み合わせて用いられてもよい。 Examples of suitable surfactants include sodium stearate, dioctyl sodium sulfosuccinate and perfluorooctanesulfonate. Suitable surfactants may belong to any of the following groups: anionic, cationic, nonionic or zwitterionic surfactants. The citric acid component may optionally be replaced with other weak acids such as acetic acid, lactic acid and phosphoric acid. Portions e) of the above list may be replaced with any of the aforementioned polymers. The selected polymer is preferably used singly, but if the final antimicrobial agent is believed to be more effective, a different polymer will be used if 68.5% of the substrate composition is retained. may be used in combination.

好ましくは、重量で基板の３～１５％が、金属成分からなる。例えば３～５％、３～６％、３～７％、３～８％、３～９％、３～１０％、３～１１％、３～１２％、３～１３％、３～１４％、５～６％、５～７％、５～８％、５～９％、５～１０％、５～１１％、５～１２％、５～１３％、５～１４％、１０～１１％、１０～１２％、１０～１３％、１０～１４％。 Preferably, 3-15% of the substrate by weight consists of the metallic component. For example, 3-5%, 3-6%, 3-7%, 3-8%, 3-9%, 3-10%, 3-11%, 3-12%, 3-13%, 3-14% , 5-6%, 5-7%, 5-8%, 5-9%, 5-10%, 5-11%, 5-12%, 5-13%, 5-14%, 10-11% , 10-12%, 10-13%, 10-14%.

同じく想定されるのは、必要に応じて、抗微生物特性を改善するための材料へのさらなる添加剤の包含である。これらの添加剤としては、キレート化剤、硫酸マグネシウム及び／又は銅ペプチドを挙げることができる。これらの添加剤は、０．１～１重量％、例えば約０．５重量％で基板に組み込まれてもよい。用語「キレート化剤」は、単一の金属イオンと複数の結合を形成し、こうしてより安定した錯体を形成することが可能な物質を記載するために用いられる。当業者は、そのような物質の作用が抗微生物特性を増強し得ることを認識するであろう。 Also envisioned is the inclusion of further additives to the material to improve antimicrobial properties, if desired. These additives may include chelating agents, magnesium sulfate and/or copper peptides. These additives may be incorporated into the substrate at 0.1-1% by weight, eg about 0.5% by weight. The term "chelating agent" is used to describe a substance capable of forming multiple bonds with a single metal ion, thus forming more stable complexes. Those skilled in the art will recognize that the action of such substances can enhance antimicrobial properties.

本発明は、任意の汚染された表面と接触すると効果的になり得る。好ましい態様において、本発明は、医療装置に組み込まれてもよい。さらに好ましい態様において、本発明は、カテーテル、鼻腔栄養チューブ、カニューレ又は腹腔鏡用チューブに組み込まれてもよい。 The present invention can be effective upon contact with any contaminated surface. In preferred embodiments, the present invention may be incorporated into a medical device. In a further preferred embodiment, the invention may be incorporated into a catheter, nasogastric tube, cannula or laparoscopic tube.

用語「カテーテル」、「鼻腔栄養チューブ」、「カニューレ」及び「腹腔鏡用チューブ」とは、疾患を処置すること、摂食すること、外科的手順、例えば腹腔鏡手術を実施することを目的として、又は対象（ヒト又は動物）が現在、独自に管理することができない生理学的機能を実施するために、例えば膀胱を空けるために、対象に挿入され得る任意のチューブを意図する。例としては、尿カテーテル、液貯留（膿瘍）のドレナージ、肺周辺の空気／液のドレナージ、静脈内液（血液、薬剤、栄養物）の投与、体液の貯留（例えば、血液試料、脳脊髄液試料）、血管形成及び血管造影での使用、硬膜外若しくはクモ膜下腔、気管チューブ及び臍帯への医薬（例えば、麻酔薬）の投与が挙げられるが、これらに限定されない。 The terms "catheter," "nasal feeding tube," "cannula," and "laparoscopic tube" refer to devices intended to treat disease, feed, and perform surgical procedures, such as laparoscopic surgery. , or any tube that can be inserted into a subject (human or animal) to perform a physiological function that the subject (human or animal) currently cannot independently manage, for example, to empty the bladder. Examples include urinary catheterization, drainage of fluid retention (abscesses), drainage of air/fluid around the lungs, administration of intravenous fluids (blood, drugs, nutrients), retention of body fluids (e.g. blood samples, cerebrospinal fluid) samples), angioplasty and angiographic uses, epidural or subarachnoid space, tracheal tube and umbilical cord administration of medications (eg, anesthetics).

当業者は、チューブの特性、例えば可撓性の度合いが意図する適用に依存することを認識するであろう。 Those skilled in the art will recognize that the properties of the tube, such as the degree of flexibility, will depend on the intended application.

本発明は、高レベルの抗微生物活性を提供し、それゆえ広範囲に及ぶ適用を有する。本発明は、本発明の抗微生物材料を含む感染制御製品を含む。そのような製品は、健康管理の現場において、最も多くは医療材料として、用途を有し得る。「感染制御製品」とは、感染の発症及び／又は伝播を処置、予防、又は減弱する任意の製品を意図する。そのような製品の例としては、創傷ドレッシング、バンデージ、医療装置、薬物コンテナ及び感染保護のための個人向け防護服が挙げられる。 The present invention provides a high level of antimicrobial activity and therefore has a wide range of applications. The present invention includes infection control products comprising the antimicrobial material of the present invention. Such products may have applications in health care settings, most often as medical materials. By "infection control product" is intended any product that treats, prevents, or attenuates the development and/or transmission of infection. Examples of such products include wound dressings, bandages, medical devices, drug containers and personal protective clothing for infection protection.

第二の形態において、本発明は、基板と金属成分とを含む抗微生物材料を製造する方法を提供し、該金属成分は、化学結合された銅及び亜鉛を含み、該基板は、ゴム成分を含む。該方法は、ａ）銅及び亜鉛を組み合わせて前記金属成分を生成するステップと；ｂ）該金属成分を溶融状態まで加熱するステップと；ｃ）前記溶融状態を高速気体で破壊するステップと；ｄ）該破壊された金属成分を、本明細書に提示されたゴム成分を含む基板と組み合わせるステップと、を含む。好ましくは該ゴム成分は、シリコーンゴムである。 In a second aspect, the present invention provides a method of making an antimicrobial material comprising a substrate and a metal component, the metal component comprising chemically bound copper and zinc, the substrate comprising a rubber component. include. The method comprises the steps of: a) combining copper and zinc to form the metal component; b) heating the metal component to a molten state; c) breaking the molten state with a high velocity gas; d. ) combining the fractured metal component with a substrate comprising a rubber component as presented herein. Preferably the rubber component is a silicone rubber.

こうして本発明の金属成分を生成する一方法は、プラズマ又は気体噴霧工程を含んでいてもよい。当業者に理解される通り、金属の粉末化形態が本発明の方法に用いられ得るが、他の形態が適正になり得ることが、想定される。 One method of producing the metal component of the present invention thus may involve a plasma or gas atomization process. As will be appreciated by those skilled in the art, it is envisioned that powdered forms of metals may be used in the methods of the present invention, although other forms may be suitable.

当業者に理解される通り、プラズマ又は気体噴霧工程が金属成分の粉末化形態をもたらし、それが適宜、基板と組み合わせられ得ることが、想定される。 As will be appreciated by those skilled in the art, it is envisioned that the plasma or gas atomization process will result in a powdered form of the metal component, which can be combined with the substrate as appropriate.

好ましい態様において、プラズマ又は気体噴霧工程の開始に先立って、金属成分が、場合により機械的摩砕工程の利用を介してサイズを低減されてもよい。「機械的摩砕」とは
、結果がより小さな要素への金属成分の段階的破断である任意の工程を意図する。この工程は、アトリッションミル、水平ミル、１Ｄ振動ミル、３Ｄ振動ミル及び遊星ミルをはじめとする複数の摩砕装置の使用を介して実現され得るが、これらに限定されない。上記装置の全てが、ミリング媒体間の衝突の際に試料に加えられるエネルギーによりサイズの低減をもたらす。こうして金属形態の銅及び亜鉛は、本発明の方法において、適正な形態に粉砕されてもよい。 In preferred embodiments, the metal components may be reduced in size, optionally through the use of a mechanical grinding process, prior to initiation of the plasma or gas atomization process. By "mechanical milling" is intended any process the result of which is the gradual breaking of metal components into smaller elements. This process can be accomplished through the use of multiple milling devices including, but not limited to, attrition mills, horizontal mills, 1D vibratory mills, 3D vibratory mills and planetary mills. All of the above devices result in size reduction due to the energy imparted to the sample upon collision between the milling media. Thus, copper and zinc in metallic form may be pulverized into a suitable form in the process of the present invention.

銅及び亜鉛が組み合わせられると、噴霧工程が進行し得る。当業者に理解される通り、銅と亜鉛を組み合わせる手段は、利用される噴霧工程に応じて異なり得る。 Once the copper and zinc are combined, the spraying process can proceed. As will be appreciated by those skilled in the art, the means of combining copper and zinc may vary depending on the spraying process utilized.

プラズマ噴霧は、供給原料として用いられるようにワイヤ形態である金属成分を必要とする。これは、当業者に理解される通り、典型的には金属成分の合金のワイヤである。従来の気体噴霧に反して、プラズマ噴霧は、プラズマトーチを利用して、ワイヤを即座に一段階で溶融及び噴霧する。その後、形成された液滴を球状粉末に変換するために、冷却塔が利用される。 Plasma spraying requires metal components that are in wire form to be used as feedstock. This is typically a wire of an alloy of metallic constituents, as understood by those skilled in the art. Contrary to conventional gas atomization, plasma atomization utilizes a plasma torch to instantly melt and atomize the wire in one step. A cooling tower is then utilized to convert the formed droplets into a spherical powder.

或いは従来の気体噴霧が、用いられてもよい。これは、銅－亜鉛金属成分をおよそ２０００℃に加熱して、前記成分の溶融状態を生成することを含んでいてもよい。「溶融状態」とは、高温に暴露された場合の前記金属成分の液体形態を意図する。当業者に理解される通り、高速気体流れが膨張ノズルを流れて、溶融金属成分を投入チャンバーから吸い上げてもよい。この工程で用いられ得る気体の例としては、窒素、アルゴン、ヘリウム又は空気が挙げられる。当業者は、この工程で1種以上の気体を使用し得ることを認識し、好
ましい気体又は気体混合物は、不活性／非反応性であろう。用いられる気体の選択は、所望の最終的な破壊金属（粉末）の特徴に依存するであろう。本発明の材料中での使用のための適切な金属成分を提供するために、高速の不活性気体が、必要とされ得る。当業者は、必要とされる速度が用いられる気体に応じて異なることを認識するであろうが、１００～２０００ｍ／ｓの範囲内の可能性がある。この工程は、溶融金属の液体流れを破壊して、微粒子の生成をもたらし、ついには金属成分の所望の粉末化形態にする。上記方法を介して粉末化形態を得ることは、高度に球形の粒子の生成、低い酸素含量、並びに銅及び亜鉛の生成への適応性、といった複数の利点を有する。当業者は、同じ効果を実現するために用いられ得る金属粉末を生成する別の方法が存在し得ることも、認識するであろう。 Alternatively, conventional gas atomization may be used. This may involve heating the copper-zinc metal component to approximately 2000° C. to produce a molten state of said component. By "molten state" is intended the liquid form of said metal component when exposed to elevated temperatures. As will be appreciated by those skilled in the art, a high velocity gas stream may flow through the expansion nozzle to draw molten metal components out of the input chamber. Examples of gases that can be used in this step include nitrogen, argon, helium or air. Those skilled in the art will recognize that more than one gas can be used in this step, and preferred gases or gas mixtures will be inert/non-reactive. The choice of gas used will depend on the desired final fracture metal (powder) characteristics. A high velocity inert gas may be required to provide suitable metal components for use in the materials of the present invention. Those skilled in the art will recognize that the required velocity will vary depending on the gas used, but may be in the range of 100-2000 m/s. This process breaks up the liquid stream of molten metal resulting in the generation of fine particles and ultimately the desired powdered form of the metal component. Obtaining a powdered form via the above method has several advantages such as production of highly spherical particles, low oxygen content, and adaptability to the production of copper and zinc. Those skilled in the art will also recognize that there may be other methods of producing metal powders that can be used to achieve the same effect.

最終的な抗微生物材料を生成するために、金属成分が基板に添加される。具体的には金属粉末は、生成物全体が基板に移行されるまで、少量ずつ添加される。得られた組成物は、３５０ｒｐｍ及び室温（２０～２２℃）で２時間混合された後に、固化される。 Metal components are added to the substrate to produce the final antimicrobial material. Specifically, the metal powder is added in small portions until the entire product is transferred to the substrate. The resulting composition is solidified after being mixed for 2 hours at 350 rpm and room temperature (20-22° C.).

当業者は、ゴム成分が本発明に導入されて医療装置を所望の仕様に作り出し得る様々な方法を認知しているであろう。例えば、用いられ得る様々な成形工程が存在する。これらには、液体射出成形、トランスファー成形、圧縮成形、マイクロモールディング又はオーバーモールディングが挙げられる。或いは押出工程が、用いられてもよい。 Those skilled in the art will recognize various ways in which the rubber component can be incorporated into the present invention to create a medical device to desired specifications. For example, there are various molding processes that can be used. These include liquid injection molding, transfer molding, compression molding, micromolding or overmolding. Alternatively, an extrusion process may be used.

本発明はまた、医学又は獣医学の現場で本発明の抗微生物材料を利用することを含む、感染を予防又は処置する方法を提供する。 The present invention also provides methods of preventing or treating infections, including utilizing the antimicrobial materials of the present invention in medical or veterinary settings.

本発明がより明瞭に理解され得るように、その態様をここに実施例として記載する。 In order that the invention may be more clearly understood, aspects thereof are now described as examples.

実施例１
２つの異なるバクテリア株：スタフィロコッカス・アウレウス及びクレブシエラ・ニューモニエでの抗微生物材料のテスト Example 1
Testing antimicrobial materials on two different bacterial strains: Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae

各被験生物体が、０．８５％ＮａＣｌ中におよそ１×１０５コロニー形成単位（ＣＦＵ）／ｍＬに調製された。各試料について、各試験生物を５回複製して接種した。接種材料は、接種ポイントでトリプトンソイ寒天（ＴＳＡ）の混釈平板を利用して数え上げられた。接種された試料は、２４℃±１℃及び９５％を超える湿度で２４時間保持された。暴露時間に続いて、接種された供試体は、無菌的に希釈剤９ｍｌに取り出された。これが激しく振とうされて、任意の残りの被験生物体の完全な再懸濁を確保した。得られた懸濁液が、ＴＳＡＬＴ（０．３％大豆レシチン及び３％Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０を補充されたＴＳＡ）に播種された。プレートが、３１℃±１℃で少なくとも５日間インキュベートされた。 Each test organism was prepared at approximately 1×10 5 colony forming units (CFU)/mL in 0.85% NaCl. Each sample was inoculated with 5 replicates of each test organism. The inoculum was enumerated using tryptone soy agar (TSA) pour plates at the inoculation point. The inoculated samples were kept at 24° C.±1° C. and >95% humidity for 24 hours. Following the exposure period, the inoculated specimens were aseptically removed into 9 ml of diluent. This was shaken vigorously to ensure complete resuspension of any remaining test organisms. The resulting suspension was inoculated into TSALT (TSA supplemented with 0.3% soy lecithin and 3% Tween®80). Plates were incubated at 31° C.±1° C. for at least 5 days.

Figure 2023516608000001
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Figure 2023516608000003
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「３％ＣｕＺｎフォーム」及び「１５％ＣｕＺｎフォーム」の試料では、両方のバクテリア株が２４時間の接触時間にわたり４ｌｏｇより大きく数を低減されることが認められた。これは、どの被験生物体に対しても有意な抗バクテリア活性を呈さなかった「０％ＣｕＺｎフォーム」の試料に比較された。 In the "3% CuZn foam" and "15% CuZn foam" samples, both bacterial strains were observed to be reduced in number by greater than 4 logs over the 24 hour contact time. This was compared to a sample of "0% CuZn foam" which did not exhibit significant antibacterial activity against any of the organisms tested.

実施例２
真菌カンジダ・アルビカンスに及ぼす抗微生物材料のテスト Example 2
Testing antimicrobial materials on the fungus Candida albicans

被験生物体は、０．８５％ＮａＣｌ中におよそ１×１０６ＣＦＵ／ｍＬに調製された。各試料について、五重測定の供試体が、適正な容量の被験生物体と共に接種された（表２）。接種材料は、接種ポイントでＳａｂｏｕｒａｕｄデキストロース寒天（ＳＤＡ）の混釈平板を利用して数え上げられた。その後、接種された試料は、２４℃±１℃及び９５％を超える湿度のインキュベータに１、８又は２４時間配置された。必要となる暴露時間に続いて、接種された供試体は、無菌的に希釈剤９ｍｌに取り出された。これが激しく振とうされて、任意の残りの被験生物体の完全な再懸濁を確保した。得られた懸濁液が、ＳＤＡＬＴ（０．３％大豆レシチン及び３％Ｔｗｅｅｎ８０を補充されたＳＤＡ）に播種された。プレートが、２４℃±１℃で少なくとも５日間インキュベートされた。陰性対照では、試料は、適正な容量（表２）の滅菌０．８５％ＮａＣｌと共に接種され、被験試料と同じ方法でインキュベート及び分析された。 Test organisms were prepared at approximately 1×10 6 CFU/mL in 0.85% NaCl. For each sample, quintuplicate specimens were inoculated with the appropriate volume of test organism (Table 2). The inoculum was enumerated using a pour plate of Sabouraud dextrose agar (SDA) at the point of inoculation. The inoculated samples were then placed in an incubator at 24° C.±1° C. and >95% humidity for 1, 8 or 24 hours. Following the required exposure time, the inoculated specimens were aseptically removed into 9 ml of diluent. This was shaken vigorously to ensure complete resuspension of any remaining test organisms. The resulting suspension was inoculated into SDALT (SDA supplemented with 0.3% soy lecithin and 3% Tween 80). Plates were incubated at 24° C.±1° C. for at least 5 days. For negative controls, samples were inoculated with an appropriate volume of sterile 0.85% NaCl (Table 2), incubated and analyzed in the same manner as test samples.

Figure 2023516608000004
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「０％ＣｕＺｎフォーム」試料では、カンジダ・アルビカンスの数の有意な低減が、２４℃での１、８又は２４時間の接触時間後に観察されなかった。「２％ＣｕＺｎフォーム」試料では、カンジダ・アルビカンスの数の３ｌｏｇを超える低減が、１時間の接触時間後に観察され、カンジダ・アルビカンスの数の４ｌｏｇを超える低減が、２４℃での８時間又は２４時間の接触時間後に観察された。「３％ＣｕＺｎフォーム」試料では、カンジダ・アルビカンスの数の有意な低減が、１時間の接触時間後に観察されず、カンジダ・アルビカンスの数の３ｌｏｇを超える低減が、２４℃で８時間後に観察され、カンジダ・アルビカンスの数の５ｌｏｇを超える低減が、２４℃で２４時間後に観察された。 No significant reduction in the number of Candida albicans was observed in the "0% CuZn foam" sample after contact times of 1, 8 or 24 hours at 24°C. For the "2% CuZn foam" sample, a greater than 3 log reduction in the number of Candida albicans was observed after 1 hour of contact time, and a greater than 4 log reduction in the number of Candida albicans was observed at 8 hours or 24 hours at 24°C. Observed after a contact time of hours. For the "3% CuZn foam" sample, no significant reduction in the number of Candida albicans was observed after 1 hour of contact time, and a greater than 3 log reduction in the number of Candida albicans was observed after 8 hours at 24°C. , a more than 5-log reduction in the number of Candida albicans was observed after 24 hours at 24°C.

実施例３
牛コロナウイルス（ＢＣＶ）Ｌ９株に及ぼす抗微生物材料の影響 Example 3
Effect of Antimicrobial Materials on Bovine Coronavirus (BCV) L9 Strain

材料の調製のために、１×１ｃｍの切片が滅菌条件で切断され、折り畳みステップの後、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆカップに移された。被験ウイルス溶液の調製のために、Ｕ３７３細胞が培養された。ウイルス生成のために、ＢＣＶのＬ９株が、調製された単層に添加された。２４～４８時間のインキュベーション期間後に、細胞が急速な凍結／解凍サイクルにより溶解された。細胞屑が除去されて、上清がテストウイルス懸濁液として直接使用された。感染率が、マイクロタイター工程を利用してエンドポイント希釈滴定を手段として決定された。処理された材料の殺ウイルス活性が、非処理材料の殺ウイルス活性と比較して力価の減少を計算することにより、評価された。 For material preparation, 1×1 cm sections were cut under sterile conditions and transferred to Eppendorf cups after the folding step. U373 cells were cultured for the preparation of test virus solutions. For virus production, the L9 strain of BCV was added to the prepared monolayers. After an incubation period of 24-48 hours, cells were lysed by rapid freeze/thaw cycles. Cell debris was removed and the supernatant was used directly as the test virus suspension. Infection rates were determined by means of endpoint dilution titrations using the microtiter process. The virucidal activity of the treated material was evaluated by calculating the reduction in titer compared to the virucidal activity of the untreated material.

Figure 2023516608000008
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６０分の接触時間後に、唯一の材料の残留ウイルスが、ｎｏｖｅｌ ｇｒｅｅｎ／白色ナイロン銅注入布で測定され得た。対照的に、非処理材料を検査すると、残留ウイルスが全ての例で検出され得た。以下の平均値が得られた：≦１．５５±０．０４（ｎｏｖｅｌ
ｇｒｅｅｎ／白色ナイロン銅注入布）及び２．９８±０．１２（参照）。両方の材料の間の１．４３ｌｏｇ１０ステップの差が、６０分の暴露時間後の１０倍決定に基づき明らかとなった。 After a contact time of 60 minutes, residual virus in only one material could be measured on a novel green/white nylon copper impregnated cloth. In contrast, residual virus could be detected in all cases when untreated material was examined. The following mean values were obtained: < 1.55 ± 0.04 (novel
green/white nylon copper-infused fabric) and 2.98±0.12 (reference). A difference of 1.43 log 10 steps between both materials was revealed based on the 10-fold determination after an exposure time of 60 minutes.

Claims (24)

基板と金属成分とを含む抗微生物材料であって、前記金属成分が化学結合された銅及び亜鉛を含み、前記基板がゴム成分を含む、抗微生物材料。 An antimicrobial material comprising a substrate and a metallic component, wherein the metallic component comprises chemically bound copper and zinc and the substrate comprises a rubber component. 前記ゴムが、シリコーンゴムである、請求項１に記載の抗微生物材料。 2. The antimicrobial material of claim 1, wherein said rubber is silicone rubber. 前記銅及び亜鉛が、合金を形成している、請求項１又は２に記載の抗微生物材料。 3. The antimicrobial material of claim 1 or 2, wherein said copper and zinc form an alloy. 前記金属成分が、ジルコニウム、銀、金、パラジウム、白金、インジウム、アルミニウム、ニッケル、タングステン、モルブデン、タンタル、チタン、ヨウ素及び／又はそれらの任意の合金からなる群から選択される任意の金属をさらに含む、請求項１、２又は３に記載の抗微生物材料。 The metal component further includes any metal selected from the group consisting of zirconium, silver, gold, palladium, platinum, indium, aluminum, nickel, tungsten, molybdenum, tantalum, titanium, iodine and/or any alloy thereof. 4. The antimicrobial material of claim 1, 2 or 3, comprising: 前記金属成分が、ジルコニウム、銅、亜鉛、銀、金、パラジウム、白金、インジウム、アルミニウム、ニッケル、タングステン、モルブデン、タンタル、チタン及び／又はヨウ素のいずれかの１種又は複数の塩をさらに含む、請求項１～４に記載の抗微生物材料。 the metal component further comprises one or more salts of any of zirconium, copper, zinc, silver, gold, palladium, platinum, indium, aluminum, nickel, tungsten, molybdenum, tantalum, titanium and/or iodine; Antimicrobial material according to claims 1-4. 前記金属成分が、３～５０μｍ、好ましくは１５～３０μｍの測定になる粒子を含む、請求項１～５のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any of the preceding claims, wherein said metallic component comprises particles measuring between 3 and 50 µm, preferably between 15 and 30 µm. 前記金属成分が、少なくとも６０％の銅を含む、請求項１～６のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any of the preceding claims, wherein said metal component comprises at least 60% copper. 前記金属成分が、７５～８０％の銅を含む、請求項１～７のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any preceding claim, wherein the metal component comprises 75-80% copper. 前記金属成分が、２０～２５％の亜鉛を含む、請求項１～８のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any of the preceding claims, wherein said metal component comprises 20-25% zinc. 前記金属成分が、前記基板全体に散在され、及び／又は前記金属成分が、前記基板の表面にコーティング層を形成している、請求項１～９のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any of the preceding claims, wherein the metallic component is dispersed throughout the substrate and/or the metallic component forms a coating layer on the surface of the substrate. 前記コーティング層が、抗微生物特性を有し、使用時に前記表面が潜在的に汚染された表面と接触するように、配列されている、請求項１０に記載の抗微生物材料。 11. The antimicrobial material of claim 10, wherein the coating layer has antimicrobial properties and is arranged such that in use the surface contacts a potentially contaminated surface. 前記基板が、ポリマーを基にした基板を含み、好ましくは前記ポリマーが、ポリウレタン、ポリプロピレン、及び／又はコラーゲンであり、並びにより好ましくは前記ポリマーが、ハイドロゲル中に含まれる、請求項１～１１のいずれかに記載の抗微生物材料。 Claims 1 to 11, wherein said substrate comprises a polymer-based substrate, preferably said polymer is polyurethane, polypropylene and/or collagen, and more preferably said polymer is contained in a hydrogel. The antimicrobial material according to any one of . 前記ゴム成分が、前記基板全体に散在若しくは含浸されており、及び／又は前記ゴム成分が、前記基板の表面にコーティング層を形成している、請求項１～１２のいずれかに記載の抗微生物材料。 The antimicrobial according to any one of claims 1 to 12, wherein the rubber component is dispersed or impregnated throughout the substrate and/or the rubber component forms a coating layer on the surface of the substrate. material. 重量で前記材料の３～１５％が、前記金属成分からなる、請求項１～１３のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any of the preceding claims, wherein 3-15% of said material by weight consists of said metal component. キレート化合物、硫酸マグネシウム及び／又は銅ペプチドをさらに含む、請求項１～１４のいずれかに記載の抗微生物材料。 Antimicrobial material according to any of claims 1 to 14, further comprising chelating compounds, magnesium sulfate and/or copper peptides. 請求項１～１５のいずれかに記載の抗微生物材料を含む、又は前記抗微生物材料から形成される、医療装置。 A medical device comprising or formed from the antimicrobial material of any of claims 1-15. カテーテル、鼻腔栄養チューブ、カニューレ又は腹腔鏡用チューブである、請求項１６に記載の医療装置。 17. The medical device of claim 16, which is a catheter, nasal feeding tube, cannula or laparoscopic tube. 基板と金属成分とを含む抗微生物材料を製造する方法であって、前記金属成分が化学結合された銅及び亜鉛を含み、前記基板がゴム成分を含み、
前記方法が、
ａ）銅及び亜鉛を組み合わせて前記金属成分を生成するステップと；
ｂ）前記金属成分を溶融状態まで加熱するステップと；
ｃ）前記溶融状態を高速気体で破壊するステップと；
ｄ）前記破壊された金属成分を前記基板と組み合わせるステップと、
を含む、方法。 A method of making an antimicrobial material comprising a substrate and a metal component, wherein the metal component comprises chemically bound copper and zinc, the substrate comprises a rubber component,
said method comprising:
a) combining copper and zinc to form said metal component;
b) heating the metal component to a molten state;
c) breaking up said molten state with a high velocity gas;
d) combining the destroyed metal component with the substrate;
A method, including 前記ゴム成分が、シリコーンゴムである、請求項１８に記載の方法。 19. The method of claim 18, wherein the rubber component is silicone rubber. 前記金属成分が、ステップ（ｂ）に先立って、機械的摩砕工程を利用してサイズを低減される、請求項１８又は１９に記載の方法。 20. A method according to claim 18 or 19, wherein the metal component is reduced in size prior to step (b) using a mechanical milling process. ステップ（ｃ）が、前記金属成分の粉末化形態をもたらす、請求項１８、１９又は２０に記載の方法。 21. The method of claim 18, 19 or 20, wherein step (c) provides a powdered form of said metal component. 前記金属成分が、ステップ（ｂ）で２０００℃に加熱される、請求項１８～２１のいずれかに記載の方法。 A method according to any of claims 18-21, wherein the metal component is heated to 2000°C in step (b). 請求項１８～２２のいずれかに記載の方法により得ることができる、請求項１～１５のいずれかに記載の抗微生物材料又は請求項１６若しくは１７に記載の医療装置。 An antimicrobial material according to any one of claims 1 to 15 or a medical device according to claim 16 or 17, obtainable by a method according to any one of claims 18 to 22. 医学又は獣医学の現場で、請求項１～１５のいずれかに記載の抗微生物材料又は請求項１６若しくは１７に記載の医療装置を利用することを含む、創傷感染を予防又は処置する方法。 A method of preventing or treating wound infections comprising utilizing an antimicrobial material according to any one of claims 1 to 15 or a medical device according to claims 16 or 17 in a medical or veterinary setting.
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